Personas con enfermedades mentales como depresión, esquizofrenia, Alzheimer o bipolaridad, tienen alterados sus ritmos biológicos, y al parecer, esa variación es parte del origen de esos padecimientos, porque si se corrigen los problemas circadianos, se registra una mejoría, o no hay más deterioro.
Con la luz es posible ajustar los “relojes biológicos”. Sería el equivalente a la perilla que permite poner la hora a un reloj de pulsera; gracias a ella, por ejemplo, un viajero adapta su organismo con “hora local” de México a la de Europa. Basados en este fenómeno, “intentamos usar ese recurso para que los pacientes ajusten sus ritmos”, explicó Raúl Aguilar Roblero, del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de la UNAM.
La cronobiología
Aguilar Roblero explicó que la cronobiología es el estudio de los fenómenos biológicos que presentan variaciones periódicas, es decir, que se repiten de manera precisa a lo largo del día, semana o mes. Es una disciplina que estudia los fenómenos llamados ritmos biológicos, y el ejemplo más conocido es que despertamos y dormimos todos los días, más o menos a la misma hora.
Aunque aclaró que nadie se muere por no tener ritmos biológicos precisos, se ha puesto de manifiesto que el estado de ánimo y sensación de bienestar sí depende de que éstos sean armónicos y funcionen a sus horas.
El científico indicó que en los genes está codificada la organización en el tiempo. “En el horario de verano sentimos lo que ocurre si se mueve esa sincronía de relojes y ciertos fenómenos en nuestro cuerpo, que permiten que funcionemos de modo óptimo”.
Hasta donde se conoce, expuso, todos los organismos tienen ritmos biológicos; incluso, podría tratarse de un pre-requisito para la aparición de la vida. La Tierra era una “piedra” con atmósfera que daba vueltas: entonces como ahora, en la cara al Sol sube la temperatura y aumenta la presión atmosférica, luego, en la noche, se enfría.
Con base en ese esquema, se ordenaron las reacciones químicas para formar la vida, y ya con ésta, se pasó a la organización, en el momento que hubo genes que fungieron como “memoria” para repetir esos fenómenos.
Entonces, plantas y animales evolucionaron en un nicho físico, pero también en uno temporal, y una muestra es que los mosquitos o las cucarachas salen, y las flores emiten sus aromas a cierta hora. Por ello, los ritmos biológicos tienen importancia médica, biológica y ecológica, y permiten organizar las actividades de los seres vivos en función del tiempo.
Esos dos grupos de organismos tienen genes parecidos que gobiernan sus relojes. “Para casi todas las funciones de las especies se registró una diversificación genética temprana en la evolución, pero los ‘genes reloj’ están muy conservados”.
A partir de 1995, se identificó a la mayoría de ellos, y hasta ahora no se han podido modificar. “En esas andamos, todos tratamos de ver cómo manipulamos esos genes para curar, por ejemplo, problemas de insomnio”, comentó.
Relojero cerebral
El cronobiólogo Raúl Aguilar se considera un “relojero” dedicado a desarmar el “reloj” del cuerpo, ubicado en el núcleo supraquiasmático del cerebro. En específico, le interesa saber cómo actúa ese grupo de células para “darle la hora” al resto del organismo.
Unos relojes dan la hora con sólo ver su carátula; otros, al llegar a cierto momento del día activan sus alarmas, como los despertadores. “Quiero saber si el cuerpo ‘voltea’ al supraquiasmático para ver la hora, o este núcleo manda una señal para decir al cuerpo qué hora es”, reiteró.
Para ello, el científico y su grupo estudian las células de esa parte del cerebro, que contienen los genes-reloj u osciladores moleculares (llamados así porque son moléculas que se prenden y apagan de forma constante, como un péndulo); para eso emplea modelos animales: ratas, ratones y hámsters.
También, analiza cómo en la membrana celular se generan potenciales de acción o impulsos eléctricos con los que las neuronas del núcleo supraquiasmático (el reloj del cerebro) se “comunican” con otras neuronas del cerebro y de ahí al resto del organismo. “Las neuronas del reloj” también tienen un ritmo; en los humanos, se disparan muy rápido durante el día, y en la noche, despacio; se trata de una frecuencia modulada.
“Nos preguntamos qué pasa entre el oscilador molecular, en el núcleo y la membrana, donde se generan los potenciales eléctricos; en otras palabras, cómo la parte molecular le dice a la eléctrica qué hora debe marcar”.
Además, el universitario encontró que el retículo endoplásmico de las células sirve como depósito de calcio, y éste actúa en la excitabilidad neuronal. “En el núcleo supraquiasmático el calcio sale durante el día y se secuestra en la noche. Es decir, los depósitos son regulados por el ‘reloj’”.
Los fenómenos eléctricos también dependen del calcio. “Pensamos que ese ‘engrane’ viene del reloj molecular al calcio intracelular, y de éste a la membrana celular. En los últimos años hemos hecho una serie de experimentos para demostrar esta hipótesis”.
Aguilar Roblero también estudia cómo se adelanta y atrasa el “reloj”, y cómo coopera en esta función otra parte del cerebro denominada núcleo paraventricular. “Parece que es importante porque si deja de funcionar, el reloj ya no se puede adelantar, sólo atrasarse”.
Para realizar sus investigaciones, en los dos últimos años tuvo financiamiento del Fondo de Cooperación Internacional en Ciencia y Tecnología Unión Europea-México, y la colaboración del Instituto de Neurobiología de esta casa de estudios, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (México), del Instituto Karolinska (Suecia) y del Centro Médico de la Universidad de Leiden (Holanda).
El proyecto continúa, por lo que se buscarán nuevos apoyos económicos dentro y fuera del país, del Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica de la UNAM, de la Unión Europea, y del Conacyt, entre otras entidades.